(57)【要約】【課題】  スロート部における燃料の逆流を抑制するジェットポンプを提供する。【解決手段】  ノズル部４０からスロート部３１側へ突出する突出部４３を設置している。突出部４３により、ノズル部４０とスロート部３１との間には燃料溜まり５０が形成される。燃料溜まり５０は、スロート３２から逆流する燃料をサブタンク１２の外部へ逃がすことなく留める。そのため、ノズル４２からスロート３２へ向けて燃料を噴射することにより、燃料溜まり５０に逆流した燃料は再びスロート３２へ向けて噴射される。これにより、ノズル４２の内径を縮小した場合でも、スロート３２の内部における燃料の逆流は低減する。したがって、ノズル４２の小径化によるジェットポンプ３０の効率の向上と、スロート３２における燃料の逆流の低減による燃料の汲み上げ量を増大とを両立することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの内部に設置され、前記燃料タンクの内部に収容されているサブタンクの内部へ外部から燃料を汲み上げるジェットポンプであって、
前記サブタンクの外部の燃料を前記サブタンクの内部へ導くスロート部と、
前記スロート部に向けて燃料を噴射し、前記スロート部とともにジェットポンプを構成するノズル部と、
前記スロート部から前記サブタンクの外部への燃料の流れを受け止める規制部材と、
を備えることを特徴とするジェットポンプ。
【請求項２】
前記規制部材は、前記ノズル部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載のジェットポンプ。
【請求項３】
前記規制部材は、前記サブタンクと一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のジェットポンプ。
【請求項４】
前記規制部材は、前記ノズル部から前記スロート部方向へ突出する突出部と、前記スロート部の径方向両端部において前記突出部から前記サブタンクの反底部側へ立ち上がる翼部とを有することを特徴とする請求項１、２または３記載のジェットポンプ。
【請求項５】
前記規制部材は、前記スロート部と前記ノズル部との間において前記サブタンクの底部側に設置され、前記スロート部と前記ノズル部との間に前記スロート部から前記ノズル部側への燃料の流れを受け止める燃料溜まりを形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のジェットポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの内部に設置され、サブタンクの外部から内部へ燃料を汲み上げるジェットポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンクの内部にサブタンクを設置し、サブタンクの内部に燃料ポンプおよび燃料フィルタを収容したいわゆるインタンク式のポンプモジュールが公知である。インタンク式のポンプモジュールでは、ジェットポンプを設置し、サブタンクの外部から内部へ燃料を汲み上げている。ジェットポンプは、燃料を噴射するノズル部と、ノズル部から燃料が噴射されるスロート部とを備えている。ノズル部から高速の燃料をスロート部に向けて噴射することにより、スロート部からサブタンクの内部へ燃料が吸入される。これにより、燃料タンクの内部における燃料の液面が低下した場合でも、サブタンクの内部は燃料が満たされる（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６６４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ノズル部の径は小さくなるほど噴射される燃料の速度が向上し、ジェットポンプの効率は高くなる。そのため、ジェットポンプの効率を高める場合、ノズル部の径は可能な限り小さくすることが望ましい。
一方、ノズル部の径が小さくなると、スロート部に形成される燃料の液膜の径も小さくなる。そのため、燃料の液膜はスロート部の流入断面の全体を覆うことが困難になり、スロート部における燃料の逆流が増大する。その結果、サブタンクの外部から内部への燃料の汲み上げ量は低下する。
特に、燃料タンクの内部に蓄えられている燃料が少なく、サブタンクの周囲に燃料が存在しない場合、ノズル部から燃料を噴射しても周囲の燃料をスロート部へ吸引できない。そのため、スロート部には燃料の液膜が十分に形成されず、スロート部における燃料の逆流が増大する。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、スロート部における燃料の逆流を抑制するジェットポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明では、規制部材は燃料の流れを受け止める。これにより、ノズル部の径が小さく、ノズル部から噴射された燃料がスロート部の流入断面の全体を覆うことが困難な場合でも、スロート部を逆流する燃料は規制部材により受け止められる。したがって、スロート部における燃料の逆流を低減することができる。
ところで、ジェットポンプの効率を高めるためにノズル部の径を縮小する場合、これに合わせてスロート部の径を縮小し、スロート部に十分な燃料の液膜を確保することが考えられる。しかしながら、スロート部の径を縮小すると、例えば燃料に含まれる異物がスロート部を塞ぐおそれがある。特に、燃料タンクからサブタンクへ汲み上げられる燃料はフィルタなどの異物除去手段を経由しない。そのため、燃料に含まれる異物はスロート部に侵入しやすい。スロート部が異物に塞がれると、燃料タンクに燃料が残っている場合でも燃料をサブタンクに汲み上げることができないおそれがある。請求項１記載の発明では、効率を高めるためにノズル径を縮小しても、スロート部の径は縮小する必要がない。したがって、異物がスロート部を塞ぐことがなく、信頼性を高めることができる。
【０００７】
請求項２または３記載の発明では、規制部材はノズル部またはサブタンクと一体に形成されている。そのため、規制部材を追加する場合でも、部品点数の増大を防止することができる。
請求項４記載の発明では、規制部材はノズル部から突出する突出部と、突出部から立ち上がっている翼部を有している。これにより、スロート部のノズル部側の端部は規制部材の突出部および翼部により囲まれる。したがって、規制部材は、ノズル部とスロート部との間に所定の容積を有する燃料溜まりを形成することができる。
【０００８】
請求項５記載の発明では、規制部材はスロート部とノズル部との間に燃料溜まりを形成し、スロート部からサブタンクの底部側への燃料の流出を防止する。そのため、燃料溜まりでは燃料が循環し、スロート部のノズル部側の端部は燃料溜まりに留まっている燃料により覆われる。その結果、スロート部に燃料の液膜が十分に形成されない場合でも、逆流した燃料は燃料溜まりの燃料によって燃料溜まりに留められる。そして、ノズル部からスロート部へ向けて噴射された燃料とともに、燃料溜まりに逆流した燃料は再びスロート部へ向けて流入する。これにより、ノズル部の径が縮小され、スロート部に燃料の液膜が十分に形成されない場合でも、スロート部における燃料の逆流は低減される。したがって、ジェットポンプの効率を高めることができるとともに、汲み上げ量を増大することができる。また、燃料タンクの内部に蓄えられている燃料が少なく、サブタンクの周囲に燃料が存在しない場合でも、スロート部のノズル部側の端部は燃料溜まりに留まっている燃料によって覆われる。したがって、スロート部における燃料の逆流を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の第１実施形態によるジェットポンプを適用したポンプモジュールを図２に示す。ポンプモジュール１０は、図示しない燃料タンクの内部に設置され、燃料タンクの内部の燃料を外部の図示しないエンジンへ供給する。ポンプモジュール１０は、フランジ１１、サブタンク１２、ジェットポンプ３０、燃料ポンプ１３、燃料フィルタ１４、サクションフィルタ１５およびプレッシャレギュレータ１６などを備えている。フランジ１１は、燃料タンクの上壁に開口している図示しない開口部を塞ぐ蓋部材である。サブタンク１２は、燃料タンクの内部に収容される。
【００１０】
フランジ１１は円盤状であり、径方向の両端部に圧入部１７を有している。圧入部１７には、サブタンク１２を支持するシャフト２１の一方の端部が圧入されている。シャフト２１の他方の端部は、サブタンク１２に設置されている支持部２２に緩く挿入されている。支持部２２は、シャフト２１の外径よりもやや大きな内径を有する筒状に形成されている。これにより、支持部２２はシャフト２１を軸方向へ往復移動可能に支持する。シャフト２１の外周側に設置されているスプリング２３は、一方の端部がフランジ１１に接し、他方の端部がサブタンク１２の支持部２２に接している。これにより、スプリング２３は、フランジ１１とサブタンク１２とを互いに離れる方向へ力を加えている。その結果、ポンプモジュール１０を収容する燃料タンクが温度変化による内圧の変化や燃料量の変化によって膨張または収縮しても、サブタンク１２の底部１２ａはスプリング２３の押し付け力により燃料タンクの底部に常に押し付けられる。
【００１１】
燃料ポンプ１３は、図示しないモータおよびモータにより回転駆動される例えばインペラなどの回転部材を有している。モータにより回転部材が駆動されると、吸引圧が形成され、サクションフィルタ１５を通過した燃料が燃料ポンプ１３に吸引される。サクションフィルタ１５は、燃料に含まれる比較的大きな異物を除去する。燃料ポンプ１３は吸入した燃料を加圧して吐出する。燃料ポンプ１３の吐出側には燃料フィルタ１４が設置されている。燃料フィルタ１４は、燃料ポンプ１３から吐出された燃料に含まれる比較的小さな異物を除去する。燃料ポンプ１３から吐出され燃料フィルタ１４を通過した燃料は、プレッシャレギュレータ１６に供給される。プレッシャレギュレータ１６は、燃料ポンプ１３から吐出され燃料フィルタ１４を通過した燃料の圧力を一定圧に調整する。プレッシャレギュレータ１６を通過した燃料は、吐出通路を形成する吐出パイプ２４を経由して燃料タンクの外部の図示しないエンジンへ供給される。
【００１２】
サブタンク１２には、図１および図２に示すようにジェットポンプ３０が設置されている。ジェットポンプ３０は、スロート部３１とノズル部４０とを備えている。スロート部３１とノズル部４０とは、サブタンク１２の外側において対向して設置されている。スロート部３１は筒状のスロート３２を形成しており、サブタンク１２底面にほぼ沿って延出していると共に、その下流側に向かって上方にやや傾斜している。スロート３２はサブタンク１２の外側と内側とを接続している。スロート部３１は、樹脂製のサブタンク１２と一体に成形されている。
【００１３】
ノズル部４０は、プレッシャレギュレータ１６に接続している。ノズル部４０は、例えば嵌合などによりプレッシャレギュレータ１６に固定されている。ノズル部４０は、プレッシャレギュレータ１６の燃料出口１８に接続する燃料通路４１と、燃料通路４１に接続するノズル４２とを有している。燃料ポンプ１３で加圧された燃料は、燃料フィルタ１４を通過した後、プレッシャレギュレータ１６へ流入し、一定圧に調整される。このとき、プレッシャレギュレータ１６で圧力を調整することにより余剰となった燃料は、ノズル部４０の燃料通路４１に排出される。ノズル部４０では、燃料通路４１へ流入した燃料をノズル４２からスロート３２に向けて噴射する。
【００１４】
ノズル部４０は、サブタンク１２の反フランジ側すなわちサブタンク１２の底部１２ａ側に規制部材としての突出部４３および翼部４４を有している。突出部４３はノズル部４０に樹脂で一体成形されている。突出部４３は、サブタンク１２の底部１２ａ側においてスロート部３１側へ突出している。突出部４３は、スロート部３１の下方すなわち底部側まで伸びている。
【００１５】
また、ノズル部４０は、図３に示すように突出部４３からフランジ１１側に立ち上がる翼部４４を有している。翼部４４は、スロート部３１の径方向において突出部４３の両端部からサブタンク１２の底部１２ａとは反対方向に伸びている。これにより、スロート部３１のノズル部４０側の端部は、図４に示すように底部３１ａ側と側部３１ｂの一部が突出部４３および翼部４４により覆われる。ここで、スロート部３１の底部３１ａとは筒状のスロート部３１において反フランジ側をいい、側部３１ｂとは筒状のスロート部３１のフランジ１１側と反フランジ側との間をいう。スロート部３１の底部３１ａと突出部４３とは隙間を形成している。隙間を形成することにより、ノズル部４０および突出部４３とスロート部３１との間に寸法誤差がある場合でもこの誤差は吸収される。この隙間は、スロート３２の断面積に比較して極端に大きくならない限り、任意に設定することができる。スロート部３１のノズル部４０側に突出部４３を設置することにより、図１に示すようにスロート部３１とノズル部４０とは燃料溜まり５０を形成する。
【００１６】
ノズル部４０のノズル４２から噴射された燃料は、スロート部３１のスロート３２に向けて噴射される。これにより、スロート３２には略円錐形状の燃料の流れｆが形成される。燃料の流れｆは、スロート３２の流入断面すなわちスロート３２の軸に垂直な断面において略円形状の液膜を形成する。ノズル４２の内径が小さい場合、スロート３２の内部における燃料の広がりも小さくなり、燃料の流れｆとスロート３２を形成する内周壁３２ａとの間には液膜の形成されない流れの弱い部分が生じる。すなわち、燃料の流れｆは、スロート３２の流入断面の全体を液膜で覆うことができなくなる。この場合、サブタンク１２の内部へ向けて流れる燃料の一部は、燃料の流れｆと内周壁３２ａとの間に生じる流れの弱い部分を経由してノズル部４０側へ逆流可能となる。
【００１７】
本実施形態の場合、ノズル部４０とスロート部３１との間に燃料溜まり５０が位置する。燃料溜まり５０には燃料が溜まっているため、スロート３２のノズル部４０側の端部は燃料溜まり５０の燃料によって覆われる。また、突出部４３を形成することにより、スロート３２を逆流した燃料は燃料溜まり５０に留まり、燃料溜まり５０からサブタンク１２の外側へ流出しない。そのため、燃料の流れｆと内周壁３２ａとの間に生じる流れの弱い部分を経由してノズル部４０側へ逆流した燃料は、燃料溜まり５０に流入し、燃料溜まり５０に留まる。ノズル４２からはスロート３２に向けて燃料が噴射されているため、燃料溜まり５０に留まっている燃料はノズル４２から噴射される燃料とともに再びスロート３２へ向けて流入する。これにより、スロート３２を流れる燃料の一部は、燃料溜まり５０の外部へ流出することなく燃料溜まり５０とスロート３２との間を循環する。
【００１８】
本発明の一実施形態では、ノズル部４０からスロート部３１側へ突出する突出部４３を設置している。突出部４３により、ノズル部４０とスロート部３１との間には燃料溜まり５０が形成される。燃料溜まり５０は、スロート３２から逆流する燃料をサブタンク１２の外部へ逃がすことなく留める。そのため、ノズル４２からスロート３２へ向けて燃料を噴射することにより、燃料溜まり５０に逆流した燃料は再びスロート３２へ向けて噴射される。これにより、ノズル４２の内径を縮小した場合でも、スロート３２の内部における燃料の逆流は低減する。したがって、ノズル４２の小径化によるジェットポンプ３０の効率の向上と、スロート３２における燃料の逆流の低減による燃料の汲み上げ量を増大とを両立することができる。
【００１９】
また、燃料溜まり５０を形成することにより、サブタンク１２の周囲に燃料がない場合でも、スロート３２における燃料の逆流は低減される。例えば、燃料タンクにおける燃料の液面が低下したとき、燃料タンクが搭載されている車両が傾いたり、カーブを曲がることにより遠心力が生じたりすると、サブタンク１２の周囲には燃料がない場合が生じる。このような場合でも、燃料溜まり５０の燃料により、スロート３２における燃料の逆流は低減することができる。
さらに、突出部４３はノズル部４０と一体に成形されている。そのため、部品点数の増大を抑制することができる。さらに、ノズル４２の内径の縮小にともなって、スロート３２の内径を縮小する必要はない。そのため、異物によるスロート３２の目詰まりを防止でき、信頼性を高めることができる。
【００２０】
なお、本発明の一実施形態では、突出部をノズル部と一体に成形する例について説明した。しかし、突出部はスロート部に設置する構成としてもよい。
また、本発明の一実施形態では、規制部材としてノズル部に突出部を設置し、ノズル部とスロート部との間に燃料溜まりを形成することにより、スロート部の燃料の逆流を低減する例について説明した。しかし、燃料溜まりにより燃料の逆流を低減するだけでなく、スロート部の逆流を防止するために、スロート部にスロート部からサブタンクの外部への燃料の流れを受け止める部材を設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態によるポンプモジュールのジェットポンプを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるポンプモジュールを示す部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるポンプモジュールのノズル部を示す概略図であって、（Ａ）は（Ｂ）の矢印Ｂ方向から見た矢視図、（Ｂ）はスロート部側から見た図、（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるポンプモジュールのジェットポンプであって、スロート部の軸方向においてノズル部とスロート部との位置関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ポンプモジュール、１２  サブタンク、３０  ジェットポンプ、３１  スロート部、４０  ノズル部、４３  突出部（規制部材）、４４  翼部（規制部材）、５０  燃料溜まり
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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